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Estudo da mobilização magnética de células-tronco mesenquimais marcadas com nanopartículas de maghemita funcionalizadas com citrato sob efeito de diferentes campos magnéticos em um modelo murino de fibrose pulmonar

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016.

Main Author: Alvim, Paula Queiroz
Other Authors: Oliveira, Daniela Mara de
Format: Dissertação
Language: Português
Published: 2017
Subjects:
Células-tronco
Nanopartículas magnéticas
Fibrose pulmonar
Terapia celular
Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/22135
http://dx.doi.org/10.26512/2016.07.D.22135
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spelling ir-10482-221352021-09-29T11:58:23Z Estudo da mobilização magnética de células-tronco mesenquimais marcadas com nanopartículas de maghemita funcionalizadas com citrato sob efeito de diferentes campos magnéticos em um modelo murino de fibrose pulmonar Alvim, Paula Queiroz Oliveira, Daniela Mara de Células-tronco Nanopartículas magnéticas Fibrose pulmonar Terapia celular Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2016. INTRODUÇÃO: As células-tronco mesenquimais (CTMs) são células multipotentes presentes em uma grande variedade de tecidos. A administração sistêmica e intrapulmonar dessas células em animais com fibrose pulmonar diminui a mortalidade, o clearence do fluido alveolar e o processo inflamatório local, evitando assim a progressão da fibrose para uma síndrome pulmonar mais grave. Para compreender melhor o processo pelo qual as CTMs atuam na regeneração dos tecidos lesionados, é preciso avaliar sua migração, enxertia e retenção nos tecidos lesionados. As nanopartículas magnéticas vêm sendo usadas como uma estratégia eficiente para mobilizar CTMs para regiões lesionadas na presença de campos magnéticos. Esferas de tungstênio são capazes de alterar a homogeneidade de um campo magnético e consequentemente mudar o gradiente desse campo, intensificando a quantidade de CTMs que chegam no local da inflamação. OBJETIVOS: a) testar se CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato podem ser mobilizadas magneticamente para o órgão alvo com a utilização de ímãs externos; b) investigar o potencial de mobilização magnética para aumentar a enxertia de CTMs humanas provenientes de lipoaspirado marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato em um modelo murino de fibrose pulmonar induzido por bleomicina, c) investigar também se, quando submetidas a campo magnético não uniforme, a migração das CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato aumenta na presença de um ímã rodeado por esferas de tungstênio; e d) investigar se uma maior enxertia de CTMs no local da lesão, resultante da mobilização magnética, melhora significativamente a regeneração do tecido pulmonar. METÓDOS: Inicialmente foi estudada a distribuição de fluidos magnéticos quando submetidos a diferentes campos magnéticos a fim de estabelecer qual campo magnético permitiria a distribuição mais adequada para este estudo. Posteriormente, foram feitos estudos in vitro de mobilização magnética com CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato em diferentes campos magnético, e estudos in vivo visando: i) quantificar, sob a influência destes campos, a migração e retenção de CTMs marcadas com nanopartículas (γ- Fe2O3)-citrato nos pulmões com fibrose pulmonar induzida por bleomicina em um modelo murino; e ii) analisar a variação do peso e sobrevida destes animais. RESULTADOS: Observamos em nossos ensaios in vitro que o campo magnético que permitiu a melhor distribuição do fluido magnético de nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato foi o arranjo com um ímã envolto por 5 esferas de tungstênio. Tal arranjo permitiu uma maior migração de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato in vitro quando comparado a um campo magnético formado apenas por um ímã cilíndrico. Nos ensaios in vivo, os grupos de animais que tiveram mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas (γ-Fe2O3)-citrato induzida por campos magnéticos externos apresentaram maior retenção destas células nos pulmões do que o grupo que não foi submetido a mobilização magnética; sendo o grupo que teve o campo magnético formado por um ímã cilíndrico rodeado por cinco esferas de tungstênio o que apresentou maior retenção de CTMs nos pulmões. CONCLUSÕES: É possível aumentar a migração, enxertia, retenção e distribuição de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas para regiões alvo quando submetidas a campos magnéticos externos. Modificar o gradiente de campo com as esferas de tungstênio permite uma maior mobilização magnética de CTMs marcadas com nanopartículas magnéticas in vitro e in vivo. Introduction: Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells present in a variety of tissues. The intrapulmonary and systemic administration of these cells in animals with pulmonary fibrosis decreases mortality, clearance of alveolar fluid and local inflammatory process, preventing fibrosis progression to a more severe pulmonary syndrome. To better understand the process of action the MSCs in the regeneration of damaged tissues, it is necessary analyze their migration, grafting and retention in injured tissues. Magnetic nanoparticles have been used as an effective strategy to mobilize MSCs to damaged regions in the presence of magnetic fields. Spheres of tungsten are able to change the homogeneity of a magnetic field and consequently change the gradient of the field. Objective: a) test whether MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate can be mobilized magnetically to the target organ by the presence of magnets; b) investigate the potential of magnetic targeting to increase the engraftment of human MSCs derived from liposuction labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)- citrate in a murine model of pulmonary fibrosis induced by bleomycin, c) and also, investigate whether under a non-uniform magnetic field, the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate increases in the presence of a magnet surrounded by spheres of tungsten; and d) investigate if a higher grafting of MSCs to the site of injury, resulting of magnetic targeting, improves significantly the regeneration of lung tissues. Methodology: At first, we studied the distribution of magnetic fluids when submitted to different magnetic fields to determine what magnetic field would allow the most adequate distribution for this study. Subsequently, studies in vitro of magnetic targeting with MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in different magnetic fields have been made studies in vitro; and in vivo studies intending to: i) quantify, under the influence of these fields, the migration and retention of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in lungs of a murine model of pulmonary fibrosis, induced by bleomycin; and ii) analyze the variation in weight and survival of these animals. Results: It was observed in vitro, that the magnetic field that allowed the best distribution of the magnetic fluid of nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate was the arrangement with a magnetic surrounded by five spheres of tungsten. This arrangement improved the migration of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate in vitro when compared with a magnetic field formed only by a cylindrical magnet. In the teste in vivo, the groups of animals that had magnetic targeting of MSCs labeled with nanoparticles (γ-Fe2O3)-citrate induced by an external magnetics fields showed greater retention of these cells in the lungs than the group that was not submitted to magnetic targeting; being the group that had the magnetic field formed by a cylindrical magnet surrounded by five spheres of tungsten which showed greater engraftment of MSCs in the lungs. Conclusion: It’s possible to increase the homing, engraftment and distribution of MSCs labeled with magnetic nanoparticles to target sites under an external magnetic fields. Modify the gradient field with the spheres of tungsten improves magnetic mobilization of MSCs labeled with magnetic nanoparticles in vitro and in vivo. 2017-01-09T21:23:23Z 2017-01-09T21:23:23Z 2017-01-09 2016-07-12 Dissertação ALVIM, Paula Queiroz. Estudo da mobilização magnética de células-tronco mesenquimais marcadas com nanopartículas de maghemita funcionalizadas com citrato sob efeito de diferentes campos magnéticos em um modelo murino de fibrose pulmonar. 2016. xvii, 58 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Animal) — Universidade de Brasília, Brasília, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/22135 http://dx.doi.org/10.26512/2016.07.D.22135 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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